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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流印制电路板pcb表面镀镍工艺上.精品文档.印制电路板(PCB)表面镀镍工艺(上) 1 概述 镍,元素符号Ni,原子量587,密度888g/cm3,Ni2+的电化当量1095gAH。 用于印制板的镍镀层分为半光亮镍(又称低应力镍或哑镍)和光亮镍两种。主要作为板面镀金或插头镀金的底层,根据需要也可作为面层,镀层厚度按照IPC-6012(1996)标准规不低于225 m。镍镀层应具有均匀细致,孔隙率低,延展性好等特点,而且低应力镍应具有宜于钎焊或压焊的功能。 2 低应力镍 21镀镍机理 阴极:在阴极上,镀液中的镍离子获得电子沉积出镍原子,同时伴有少
2、量氢气析出。 Ni2+2e+Ni 0Ni2+Ni=-025V 2H+2e+H2 0Ni2+N2=-0.0V 虽然Ni的标准电极电位很负,但由于氢的过电位以及镀液中镍离子的浓度、温度、pH等操作条件的影响,阴极上析出氢极少,这时镀液的电流效率可达98以上。只有当pH很低时,才会有大量氢气析出,此时阴极上无镍沉积。 阳极:普通镀镍使用可溶性镍阳极。阳极的主反应为金属镍的电化学溶解: Ni-2eNi2+ 当阳极电流密度过高,电镀液中又缺乏阳极活化剂时,阳极将发生钝化并伴有氧气析出: 2H20-4e02+4H+ 当镀液中有氯离子存在时,也可能发生析出氯气得反应: 2C1-2eC12 阳极上金属镍电化学
3、溶解使镍离子不断进入溶液,从而提供了阴极电沉积所需的镍离子。但当阴极面积不够大或镀液中活化剂不够时,将导致阳极钝化而析出氧,生成的氧进步氧化阳极表面,生成棕色的Ni203氧化膜。 2Ni+3O Ni2O3 由于阳极钝化,使电流密度降低,槽电压升高,电能损失增加。 当使用高速镀镍工艺时,阳极采用非溶性材料如:铂、钛上镀铂网或钛上镀钌网,也可以采用含硫的活性镍阳极。 22镀液配方及操作条件 镀液配方及操作条件见表7-1。 (另注:镀线的 镍浓度基本在120g/L左右) 23镀液配制 1)在备用槽中,用热去离子水溶解计量的硫酸镍、氯化镍和计量1/2的硼酸。 2)加热至5560,加活性炭3 g/L,搅拌2h,静置2h,过滤,将无炭粒的溶液转人已清洗干净的工作槽中。 3)搅拌下,加入其余量硼酸,调pH到30,在55-60下,用瓦楞形阴极,在0305 Adm2下电解,直至阴极板上镀层颜色均匀一致为止。一般通电量需达4 Ah/L。 4)加入添加剂和润湿剂,搅拌,调pH及液位,分析镀液成分。试镀。 如果所用硫酸镍、氯化镍等材料纯度低,则需在加活性炭之前,先加H2O213 mlL,搅拌半小时,加热至65,保持半小时,再加活性炭并继续按步骤进行。